Пленка полимерная: Полимерная пленка: структура, свойства, области использования

Полимерная пленка: структура, свойства, области использования

Полимерная пленка считается одним из популярнейших видов упаковочного материала на сегодняшний день. Он представляет собой цельный слой полимеров, который имеет толщину меньше 0,5 мм.

Как правило, пленку делают из синтетических полимеров, однако ее можно также получить из искусственных, природных полимеров. Исходным материалом для пленки, которая изготавливается из природного полимера, является НК, целлюлоза, белок. Наиболее востребованными являются гидрат-целлюлозные пленки, такие как целлофан.

Среди искусственных полимеров, которые используют для изготовления пленок, известны сложные и простые эфиры целлюлозы, именуемые эфироцеллюлозными пленками (к примеру, ацетатные).

Популярными являются многослойные пленки, для которых используют синтетические полимеры, состоящие из 2,3,5 или более монослоев разной природы. Одним из этих слоев может быть ткань, фольга или бумага. Полимерные пленки в зависимости от технологии, и способа получения могут подразделяться на изотропные (неориентированные), двухориентированные и слабоориентированные.

Сегодня услуги упаковки грузов в полимерную пленку пользуются большим спросом. Первую промышленную пленку выпустили достаточно давно. Их изготавливали из нитратов целлюлозы, а потом – из регенерированной целлюлозы в Великобритании (это был 1899 год). Из синтетических полимеров первую пленку сделали в США в 1946 году. Это была полиэтиленовая пленка. Первые образцы пленки из полиэтилентерефталата были получены в 1946 году. Первые устройства для экструзии термопластов, формирования пленок раздувом рукава или поливом на барабан появились в 1946-1949 гг.

Полимерная пленка является эластичным и прозрачным материалом. Наиболее уникальными свойствами обладают полиэтилентерефталатные пленки, которые обладают следующими характеристиками:

• диэлектрические
• физико-механические
• термостойкость
• малая газопроницаемость

У поликарбонатных и полистирольных пленок имеются отличные оптические свойства. А поливинилхлоридные и полиамидные, а также изделия из сополимеров этилена с виниловым спиртом обладают отличной масло- и жиростойкостью, запахо- и газонепроницаемостью, химической и влагостойкостью. У полиимидных, полиэфирсульфоновых, поллиэфиркетоновых пленок высокая радиационная и термостойкость.

Как правило, у многослойных пленок имеется комплекс положительных качеств, которые имеются и монопленок, однако они полностью лишены недостатков (это главный принцип изготовления многослойных пленок).

Упаковка грузов в термоусадочную пленку

Если нужна упаковка в термоусадочную пленку, услуги такого вида можно заказать в «Роспроупак». Это позволит сохранить оборудование и грузы от механических повреждений и порчи.

Огромное значение сегодня получили термоусадочные пленки, которые принимают форму объекта под тепловым воздействием. Эффект усадки обеспечивает ориентационная вытяжная пленка, которая не нуждается в последующей термофиксации. Термофиксированные пленки из полиимидов и полиэтилен-терефелата, а также неориентированные пленки из полиэфирэфиркетонов и полиэфирсульфонов характерны такие качества как высокая стабильность размеров и безусадочность при высоких температурах.

Упаковка в стрейч-пленку

Особым видом упаковочного материала являются пищевые стрейч-пленки, которые могут растягиваться, но при этом стремятся вернуться в свое исходное состояние. Благодаря этому продукты плотно ими обтягиваются. Пленки ПВХ позволяют сохранить свежесть продуктов питания. Пленки, которые имеют основу ПЭ, предназначаются для защиты продуктов от газопроникновения и влаги.

Если сравнивать с пленками ПЭ, изделия на основе ПВХ отлично пропускают влагу, они предотвращают появление конденсата в упаковке. Эти пленки являются универсальными в использовании (подходят для упаковки замороженных и охлажденных мясопродуктов, рыбы, птицы, колбасных изделий и др.). В частности, данные пленки хороши для упаковки различных хлебобулочных изделий. Единственный вид упаковки, который позволяет избежать стадии охлаждения только что испеченного хлеба перед его упаковкой, — это самоклеющиеся пленки ПВХ.

Упаковка паллетов в специальные стрейч-пленки

Чтобы качественно упаковать груз на паллетах, используют машинные стрейч-пленки, которые имеют отличное растяжение, высокий предел текучести (это способность пленок возвращаться в первоначальное состояние после растяжения), стойкость к проколам. Все это обеспечивает долгосрочность и целостность упаковки.

Полимерную пленку можно склеивать, сваривать, окрашивать в любой цвет еще на стадии синтеза полимера, переработки в пленку.

свойства, применение и производство 2023

Полимерная пленка – материал, который производится на базе полимеров. Она обладает эластичностью и почти не меняет своих линейных размеров в любых климатических условиях. Существует большое количество ее видов. Популярность этого вида материала обусловлено тем, что несмотря на его низкую стоимость, он может использовать во многих сферах.

Где применяется полимерная пленка

Полимерная пленка из полиэтилена высокого давления (ПВД) благодаря высоким показателям прочности используется в строительстве.

Пленка из полиэтилена низкого давления (ПНД) используется для производства упаковки в пищевой промышленности.

Пленка из поливинилхлорида (ПВХ) используется в качестве материала для покрытия мебели, парников, ламината.

Полиамидные пленки используют при автоклавном прессовании крупногабаритных деталей. Полистирольный материал применяется в качестве облицовочного материала в панелях холодильника.

Свойства полимерной пленки

Каждый из видов полимерной пленки имеет свои показатели свойств. Свойств у этого материала несколько:

• плотность;
• химстойкость;
• прочность;
• теплостойкость;
• эластичность;
• газопроницаемость;
• водопоглощение.

Полиэтилентерефталатная пленка обладает высокими показателями по всем свойствам. Поликарбонатные, а также полистирольные пленки наделены отличными оптическими свойствами, полиамидные отличаются маслостойкостью и газонепроницаемостью. Полиолефиновые пленки отлично справляются с водной и химической атакой. Термоусадочные пленки способны давать усадку под тепловым воздействием, вследствие чего они принимают форму упаковываемого продукта.

Как производится полимерная пленка

Благодаря тому, что существует несколько вариантов производства пленочной продукции из полимеров, получается многообразие ее видов. Вариант технологического процесса исходит из задач по применению пленки и природой сырьевого полимера. Существует два основных метода:

• каландровый;
• экструзионный.

Каландровый вариант изготовления пленочного полотна базируется на формовке этого полотна в отверстиях между валками, которые вращаются. Чтобы пленка была равной толщины и с гладкой наружной текстурой, необходимо пропускать полимерную смесь через специальные щели.

Каландровый метод используется для выработки пленочной продукции из разной степени жесткости композиций поливинилхлорида. Сначала в смеситель помещают полимерное сырье и добавки, дальше полученная гомогенная смесь движется к вальцам или в экструзер. После этого гомогенный расплав поступает в нужный зазор. Там и происходит формирование пленочного полотна.

Экструзия – технология производства, суть которой состоит в проталкивании расплавленной полимерной смеси через определенную щель в автомате. Метод экструзии применяется для изготовления пленочного материала из ПНД, либо ПВД. Существуют несколько видов экструзеров:

• многочервячный;
• дисковый;
• одночервячный;
• поршневой.

Исходя из выбора вида исходного продукта, и выбирается экструзер для выработки. Внешний вид пленочного материала зависит от головки экструзера.

Гранулы полимерного сырья засыпаются в экструзер, и при выходе получается рукав, полотно, полурукав, либо термоусадочный материал. Во время технологического процесса пленочного материала в виде рукава, необходимо постоянное выдавливание расплавленной полимерной смеси сквозь кольцевую фильеру. Следующим этапом идет раздувание до нужных размеров. Полимер поступает в экструзерный аппарат, потом в кольцевую головку через специальный фильтр. Головки используются угловые и прямоточные. После раздува, рукав подлежит охлаждению. После этого он движется к приемному устройству. Технология производства плоских полимерных пленок состоит в том, что расплавленная смесь из полимера поступает через специальный фильтр в головку с плоской щелью. Затем образованное полотно попадает в специальное устройство для охлаждения. После охлаждения, плоское полотно пленки попадает сначала в тянущее устройство, потом в обрезное устройство. Последним устройством в технологическом процессе выступает намоточное устройство. Полимерная пленка на выходе получается в виде плоского полотна.

поверхностное покрытие | химия | Британика

покрытие поверхности

См. все носители

Связанные темы:

покрасить
лак
касторка
олифа
Формика

Просмотреть весь связанный контент →

Узнайте, как поверхностные покрытия, разработанные исследователями НАСА, помогают в отладке самолетов, что снижает силы сопротивления и повышает эффективность использования топлива

Посмотреть все видео к этой статье

поверхностное покрытие , любая смесь пленкообразующих материалов, а также пигментов, растворителей и других добавок, которая при нанесении на поверхность и отверждении или сушке образует тонкую пленку, которая является функциональной и часто декоративный. Поверхностные покрытия включают краски, олифы и лаки, синтетические прозрачные покрытия и другие продукты, основной функцией которых является защита поверхности объекта от окружающей среды. Эти продукты также могут повысить эстетическую привлекательность объекта, подчеркнув особенности его поверхности или даже скрыв их от глаз.

Большинство покрытий для поверхностей, используемых в промышленности и потребителями, основаны на синтетических полимерах, т. е. промышленно производимых веществах, состоящих из очень больших, часто взаимосвязанных молекул, которые при нанесении на поверхности образуют прочные, гибкие клейкие пленки. Другими компонентами поверхностных покрытий являются пигменты, придающие цвет, непрозрачность, блеск и другие свойства; растворители или жидкости-носители, которые обеспечивают жидкую среду для нанесения пленкообразующих ингредиентов; и присадки, обеспечивающие ряд специальных свойств. В данной статье рассматриваются состав и пленкообразующие свойства покрытий на полимерной основе, начиная с полимерных ингредиентов и заканчивая пигментами, жидкостями и добавками. Акцент делается на красках (самый распространенный тип покрытия), хотя время от времени упоминаются и другие типы покрытий, такие как олифы и лаки. Для более полного понимания полимерных соединений, составляющих основу поверхностных покрытий, читателю рекомендуется начать со статьи промышленные полимеры, химия. Обзор положения поверхностных покрытий в более широкой области промышленных полимеров см. в разделе «Промышленные полимеры: обзор охвата».

Полимеры для поверхностных покрытий

Поверхностные покрытия на полимерной основе можно рассматривать как двухфазные композиционные материалы, состоящие из частиц пигмента и других добавок, диспергированных в сплошной полимерной матрице. Полимеры обеспечивают пленке покрытия ее способность прилипать к подложке, большую часть ее химической стойкости и гибкости. Кроме того, непрерывность пленки, большая часть ее долговечности в присутствии стрессов окружающей среды, ее глянцевые свойства, большинство ее механических и термических свойств и большая часть любой химической активности, которую пленка будет проявлять, также зависят от полимеров.

Ключевыми свойствами полимера покрытия являются молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение, температура стеклования ( T _г ) и растворимость. Также важны реакционноспособные молекулярные группы, составляющие полимер, а также кинетика и механизм образования полимера, то есть, образуется ли он путем ступенчатой ​​полимеризации или полимеризации с ростом цепи. (Эти две реакции полимеризации подробно описаны в статье Промышленные полимеры, химия). Еще одним ключевым свойством полимера является его структура. Полимеры могут иметь линейную, разветвленную или сетчатую архитектуру (см. рис. 1А, 1В и 1С промышленных полимеров, химия). Последний тип структуры, состоящий из полимерных цепей, ковалентно связанных в нескольких местах с образованием трехмерной сшитой сети, часто образуется в пленке покрытия во время ее отверждения.

Ступенчатые полимеры и полимеры с цепным ростом

Полимеры ступенчатого роста включают полиэфиры, эпоксидные смолы, полиуретаны, полиамиды, меламин и фенольные смолы. Чаще всего они образуются в результате реакций между двумя разнородными мономерами — кислотами и спиртами в случае сложных полиэфиров. Этот общий класс полимеров широко используется в области органических покрытий. Полимеры с цепным ростом образуются за счет открытия углерод-углеродных двойных (а иногда и тройных) связей внутри мономеров и последовательного добавления подобных мономеров на концы растущей цепи. Известными полимерами с ростом цепи в области покрытий являются полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат и поливинилхлорид.

При использовании в нереакционноспособной форме полимеры с ростом цепи обычно представляют собой термопластичные материалы с высокой молекулярной массой. Однако в некоторых случаях карбоновая кислота, спирт, эпокси, амин, амино и другие реакционноспособные группы могут быть включены в полимеры с ростом цепи. Обладая такой реакционноспособной функциональностью в полимерной цепи, эти материалы могут использоваться в низкомолекулярной форме в качестве соактивантов в сшивающих системах.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Для покрытий широко используется один конкретный метод полимеризации с ростом цепи — латексный или эмульсионный процесс. В своей простейшей форме (как показано на рисунке 1) эмульсионный процесс включает стабилизацию больших капель мономера (или мономеров) в воде с использованием мыла в качестве поверхностно-активного вещества или поверхностно-активного вещества. Добавляется водорастворимый инициатор свободных радикалов, образующий латексные частицы путем полимеризации внутри небольших агрегатов, называемых мицеллами, которые образуются поверхностно-активным веществом. Поскольку латексные покрытия наносятся в виде водных дисперсий полимера, они в основном не содержат растворителей, и они очень привлекательны для розничной торговли, поскольку их можно смыть водой с мылом, они очень просты в нанесении и долговечны. Латексные полимеры образуют пленки в результате процессов коалесценции частиц, которые обсуждаются ниже.